Quantum Architecture Research Badania nad architekturą kwantową

Deterministic Topologies for Quantum Architectures Deterministyczne topologie dla architektur kwantowych

Structured qubit connectivity grounded in formal mathematics Ustrukturyzowana łączność kubitów oparta na matematyce formalnej

FPN Systems develops deterministic topology frameworks for scalable quantum processor architectures, focused on structured qubit connectivity, bounded degree, and scalable processor design. FPN Systems opracowuje deterministyczne ramy topologiczne dla skalowalnych architektur procesorów kwantowych, koncentrując się na ustrukturyzowanej łączności kubitów, ograniczonym stopniu oraz efektywności architektonicznej.

Discuss architecture Porozmawiaj o architekturze
01 Technology Technologia

FPN is a deterministic approach to quantum processor topology. Instead of relying on ad hoc connectivity layouts, it applies formal mathematical design rules to generate structured qubit interconnects with bounded degree and physical scalability in mind. FPN to deterministyczne podejście do topologii procesorów kwantowych. Zamiast opierać się na doraźnych układach łączności, wykorzystuje formalne reguły matematyczne do generowania ustrukturyzowanych połączeń kubitów z myślą o ograniczonym stopniu oraz fizycznej skalowalności.

The aim is not complexity for its own sake, but architecture that remains structured as systems grow — especially where routing pressure, connectivity constraints, and physical layout begin to matter more. Celem nie jest złożoność sama dla siebie, lecz architektura, która zachowuje uporządkowanie wraz ze wzrostem skali systemu — szczególnie tam, gdzie coraz większego znaczenia nabierają narzut routingu, ograniczenia łączności i fizyczny układ procesora.

Illustrative topology — deterministic node connectivity Topologia ilustracyjna — deterministyczna łączność węzłów

Scaling Relevance

Ocena na poziomie architektury

Early internal benchmarking suggests that the architectural signal becomes more visible as scale and routing pressure increase, making deterministic connectivity design increasingly relevant to future quantum processor architectures. Wstępne benchmarki wewnętrzne sugerują, że sygnał architektoniczny staje się wyraźniejszy wraz ze wzrostem skali i presji routingu, co może zwiększać znaczenie deterministycznego projektowania łączności w przyszłych architekturach procesorów kwantowych.

Deterministic Topology Generation

Deterministyczne generowanie topologii

Topology is generated from formal design rules rather than ad hoc layout decisions, enabling reproducibility, structural regularity, and controlled architectural variation. Topologia jest generowana na podstawie formalnych reguł projektowych zamiast doraźnych decyzji układowych, co wspiera powtarzalność, regularność strukturalną i kontrolowaną zmienność architektoniczną.

Bounded Node Degree

Ograniczony stopień węzła

Each node maintains a limited number of physical connections, supporting constrained hardware design and making the topology relevant to scalable processor layouts. Każdy węzeł utrzymuje ograniczoną liczbę połączeń fizycznych, wspierając projektowanie sprzętu w warunkach ograniczeń oraz czyniąc topologię istotną dla skalowalnych układów procesorowych.

Routing and Scaling Relevance

Znaczenie architektoniczne

The framework is intended for evaluating how connectivity structure may affect routing behavior, scalability, and the physical organization of quantum processor architectures. Ramy te służą do oceny, jak struktura łączności może wpływać na zachowanie routingu, skalowalność oraz fizyczną organizację architektur procesorów kwantowych.

02 Benchmark Signal Sygnał benchmarkowy

Public communication remains intentionally high-level, but the project is no longer only a conceptual architecture statement. Internal evaluation has begun to indicate where the framework may become more relevant as quantum systems scale. Komunikacja publiczna pozostaje celowo wysokopoziomowa, jednak projekt nie jest już wyłącznie deklaracją koncepcyjną. Wewnętrzna ocena zaczęła wskazywać, gdzie to podejście może zyskiwać na znaczeniu wraz ze wzrostem skali systemów kwantowych.

Benchmark framing
Dowody na poziomie architektury

Why the signal matters

Dlaczego ten sygnał ma znaczenie

Early benchmarking suggests that the architectural signal becomes more visible as scale and routing pressure increase. This does not imply universal advantage. It suggests that deterministic connectivity design may become more relevant in future processors where connectivity structure, routing overhead, and physical organization become tighter constraints. Wstępne benchmarki sugerują, że sygnał architektoniczny staje się wyraźniejszy wraz ze wzrostem skali i presji routingu. Nie oznacza to przewagi uniwersalnej. Sugeruje natomiast, że deterministyczne projektowanie łączności może zyskiwać na znaczeniem w przyszłych procesorach, gdzie struktura połączeń, narzut routingu i organizacja fizyczna będą coraz silniejszymi ograniczeniami.

Simulation-stage signal | architecture and routing framing only
Sygnał na etapie symulacji | wyłącznie ujęcie architektoniczne i routingowe

What is indicated so far

Co wynika z dotychczasowych analiz

  • Architecture-level relevance in routing-intensive settingsZnaczenie architektoniczne w ustawieniach o dużych wymaganiach routingu
  • A stronger signal as system scale and utilization increaseSilniejszy sygnał wraz ze wzrostem skali systemu i jego wykorzystania
  • A workload-dependent trade-off rather than a universal winKompromis zależny od obciążenia, a nie przewaga uniwersalna
  • Potential relevance to future scalable processor implementationPotencjalne znaczenie dla przyszłej implementacji skalowalnych procesorów
Indicative routing advantage trend vs Heavy-Hex
Orientacyjny trend przewagi routingu względem Heavy-Hex
trend across scale trend wraz ze skalą simulation-stage etap symulacji
Simulation-stage | Qiskit transpilation | Heavy-Hex reference | PCT patent pending
Etap symulacji | transpilacja Qiskit | referencja Heavy-Hex | zgłoszenie PCT w toku
Follow benchmark updates on LinkedIn Śledź aktualizacje benchmarku na LinkedIn
Evidence layers — completion status
Warstwy dowodowe — status realizacji
#1 Mathematical#1 Matematyczne
complete
zrealizowano
#2 Simulation#2 Symulacja
complete
zrealizowano
#3 Replication#3 Replikacja
complete
zrealizowano
#4 Cross-circuit#4 Międzyobwodowe
partial
częściowo
#5 QPU signal#5 Sygnał QPU
initial
wstępnie
#6 QPU native#6 Natywne QPU
pending
oczekuje
03 Intellectual Property Własność intelektualna
PCT Patent Pending Zgłoszenie PCT w toku

An international patent application has been filed under the Patent Cooperation Treaty, claiming priority from an earlier Polish filing. The application covers selected architectural aspects of the technology and its application to quantum processor design. Public communication remains limited to high-level architectural descriptions. Additional technical details may be discussed in the context of direct professional conversations. Międzynarodowe zgłoszenie patentowe zostało złożone w ramach Układu o Współpracy Patentowej (PCT), z pierwszeństwem z wcześniejszego zgłoszenia polskiego. Zgłoszenie obejmuje wybrane aspekty architektoniczne technologii oraz jej zastosowanie w projektowaniu procesorów kwantowych. Komunikacja publiczna pozostaje ograniczona do wysokopoziomowych opisów architektonicznych. Dodatkowe informacje techniczne mogą być omawiane w ramach bezpośrednich rozmów merytorycznych.

04 Contact Kontakt

FPN Systems is focused on deterministic topology frameworks for quantum processor architectures. The project is open to research dialogue, technical evaluation, licensing discussions, and selected strategic collaboration around future processor architecture, scalable implementation, and benchmarking at the architecture and routing level. FPN Systems koncentruje się na deterministycznych ramach topologicznych dla architektur procesorów kwantowych. Projekt jest otwarty na dialog badawczy, ocenę techniczną, rozmowy licencyjne oraz wybrane formy współpracy strategicznej wokół przyszłej architektury procesorów, skalowalnej implementacji i benchmarkingu na poziomie architektury.

If you work in quantum hardware, processor architecture, benchmarking infrastructure, or related deep-tech domains, feel free to get in touch directly. Jeśli działasz w obszarze sprzętu kwantowego, architektury procesorów, infrastruktury benchmarkingowej lub pokrewnych dziedzin deep-tech, zapraszam do bezpośredniego kontaktu.

contact@fpn-systems.com